建筑防火施工中的關鍵技術與施工過程優化

摘要：當前，建筑的規模與復雜性日益增加，防火施工技術對建筑整體安全的影響逐漸凸顯。因此，系統研究了建筑防火施工中防火材料選擇與應用、結構防火設計、消防設施安裝等關鍵技術，并從施工組織與流程優化、操作標準化與現場反饋、安全管理與風險控制以及技術集成與創新應用等4個方面，提出建筑防火施工過程的優化策略，旨在解決當前施工中存在的防火材料性能差異、結構耐火設計不足、消防設施安裝協同性差及施工組織低效等問題，提高建筑防火施工質量。

關鍵詞：建筑防火；防火材料；防火設計；施工工藝

0 引言

隨著建筑規模擴大與結構復雜化，防火施工技術面臨材料性能差異、耐火設計不足及消防設施協同性弱等挑戰，傳統施工模式在材料性能控制、結構耐火設計及多專業協同作業方面存在諸多不足，亟須通過技術優化與管理創新實現系統性改進。本文基于防火施工的關鍵技術與工藝難點，結合現行規范與工程實踐，探討科學選型、設計優化及施工過程管理的創新路徑，旨在為建筑防火施工提供可推廣的技術方案與管理經驗，推動行業向高效、安全、智能化方向發展。

1 建筑防火施工關鍵要點

1.1" 防火材料選擇與應用

建筑防火施工中，防火材料的選擇與應用直接關系建筑的整體耐火性能與安全性。當前主流的防火材料包括防火涂料、防火板、防火玻璃及防火密封材料等，性能對比見表1。

防火材料的核心功能是通過延緩火勢蔓延、阻隔高溫傳遞或形成隔熱層來保障結構完整性。以防火涂料為例，其技術關鍵在于成膜后形成的膨脹炭化層在高溫下可膨脹數十倍，有效隔絕熱量并延緩鋼結構溫升，從而滿足不同耐火極限的要求。此類材料的應用需嚴格依據GB8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》等標準進行耐火性能測試，確保其在實際火災中發揮預期作用[1]。

1.2" 結構防火設計

建筑結構防火設計的核心在于通過科學的布局與構件保護，確保建筑在火災中維持穩定性與疏散功能。耐火結構構件的設計需依據GB50016—2014（2018年版）《建筑設計防火規范》要求，明確梁、柱、樓板等關鍵部位的耐火極限。例如，鋼結構的防火保護常采用外包防火板或噴涂防火涂料，通過延緩溫升避免承載力驟降；混凝土結構則需控制保護層厚度及鋼筋配置，防止高溫下混凝土爆裂與鋼筋軟化[2]。防火分區的劃分是另一關鍵技術，通過防火墻、防火卷簾及防火門形成物理隔離，限制火勢與煙氣蔓延范圍，同時結合疏散通道的寬度與避難層設置，保障人員安全撤離。此外，現代建筑中廣泛應用的裝配式結構與鋼結構連接節點需特別關注防火細節。例如，預制構件的拼縫處需填充防火密封材料，避免高溫下形成熱橋效應；鋼梁與柱的節點區域需通過局部加厚防火涂層或增設防火板，確保連接部位的耐火性能。

1.3" 消防設施安裝

在消防管道安裝中，需嚴格遵循“先預埋后施工”的原則，根據設計圖紙進行分段定位與支架固定，確保管道坡度符合排水要求，并通過水壓測試驗證密封性。噴淋頭的安裝應結合建筑吊頂或梁柱結構進行精準定位，采用專用工具固定，避免因振動或外力導致噴頭移位，同時需預留檢修空間以方便后期維護?；馂膱缶鞯陌惭b則需綜合考慮探測器覆蓋范圍與環境干擾因素，通過紅外測距儀確定安裝高度，確保其信號反饋靈敏度。在多工種協作方面，消防管道的預埋需與土建工程同步進行，管道工需與鋼筋工密切配合，預留套管位置與尺寸，避免后期開槽破壞結構。報警系統的布線則需與電工協同規劃，確保強弱電線路分離敷設，防止電磁干擾影響信號傳輸。此外，在消防設備聯動調試階段，施工人員需按照“先單機測試、后系統聯調”的順序，通過模擬火情驗證噴淋系統、報警器及排煙設備的響應速度與聯動邏輯，最終形成完整的防火預警與應急處置體系。

2 建筑防火施工過程優化策略

2.1" 施工組織與流程優化

施工組織與流程優化需從施工動線設計與工序銜接兩方面系統推進，以提升整體效率并降低安全風險。在施工動線規劃中，應根據項目進度將作業區域劃分為前期結構施工區、中期設備安裝區及后期防火施工區，通過物理隔離或標識分區減少不同工種間的交叉作業干擾，同時，結合現場地形與材料運輸需求，設置專用通道與標識系統（如彩色地面標線、警示牌），確保材料運輸與人員通行互不沖突，避免因動線混亂引發的安全隱患。在工序銜接方面，需提前制定防火施工與其他專業工程的協同計劃，例如將防火涂料施工安排在主體結構驗收合格后進行，避免與鋼筋綁扎、混凝土澆筑等工序產生沖突；針對消防設施安裝，應協調管道工與電工同步預留管線位置，確保噴淋系統與報警系統的布線路徑符合設計要求。此外，需明確關鍵節點的時間控制[3]，如在結構施工階段預留消防管道預埋窗口期，確保防火施工與結構工程無縫銜接；在消防驗收前，預留足夠整改周期用于設備調試與問題修正，避免因趕工導致質量缺陷。

2.2" 操作標準化與現場反饋

在建筑防火施工中，應制定圖文并茂的施工手冊，明確關鍵工藝參數（如防火板安裝的固定間距、防火涂料的噴涂厚度），以直觀的步驟圖解和文字說明指導施工人員規范操作，同時，在每道工序啟動前設置“樣板間”示范區域，通過實物展示防火板拼接的密封工藝、噴淋頭安裝的定位誤差控制等細節，使施工人員直觀理解技術要求并掌握操作要點。在施工過程中，需安排專職質檢員進行多頻次巡回檢查，重點監控防火涂料涂刷均勻性、防火門密封條壓接緊密度等易出現偏差的環節，發現問題后立即通過整改通知單明確責任人及整改時限，并通過施工日志記錄問題類型與處理結果，形成可追溯的質量控制鏈。此外，可建立施工人員與技術管理人員的雙向溝通機制，例如，通過每日例會反饋工藝執行難點，針對防火板裁切誤差、管道支架間距超標等共性問題，及時優化操作流程或調整施工方案，確保工藝標準在實際作業中落地執行。

2.3" 安全管理與風險控制

防火施工應構建合理的安全管理體系，并制定可實施的風險控制策略。在安全管理中，需進一步引入數字化監控手段[4]，例如通過物聯網傳感器實時監測施工現場的溫濕度、煙霧濃度及人員定位，結合AI算法分析潛在風險，提前預警并自動觸發應急響應機制。針對高風險作業（如高空焊接），可佩戴智能安全帽與AR眼鏡，實時顯示操作規范及危險區域提示，降低人為失誤概率。在風險分級管控方面，可依據作業類型、環境復雜度及潛在危害程度，將施工風險劃分為高、中、低共3級：高風險作業需設置專人全程監護，并通過懸掛警示標識、劃定隔離區域等方式限制非相關人員進入；中風險作業則需由班組長每日巡查，重點監控操作規范性與防護措施落實；針對低風險作業，可由施工人員通過班前交底掌握基本安全要點。為適應不同經驗水平的施工人員，需實施差異化培訓策略，例如對新工人重點強化消防器材使用、逃生路線熟悉等基礎技能，而對熟練工人則側重復雜場景下的應急處置。

2.4" 技術集成與創新應用

根據現有施工能力，技術集成與創新應用需通過工具輔助與工藝改進實現效率與質量的雙重提升。例如，在防火墻施工中引入激光水平儀進行垂直度校準，可精準控制墻體平整度誤差至毫米級，避免因人工測量偏差導致的返工；采用紅外測溫儀對防火涂料、防火板等材料的耐火性能進行快速檢測，通過實時溫度反饋驗證材料達標性，確保施工過程的可控性。在工藝層面，推廣“兩遍成活”噴涂法，即在防火涂料施工中通過兩次均勻涂刷替代傳統多次修補，以減少涂料浪費，縮短單次作業時間[5]。針對防火板拼接部位，優化密封膠填充技巧，采用“先擠后刮”的分步操作，確保接縫處膠體飽滿且無氣泡，顯著提升防火層的整體密封性。在智能建造與綠色技術的融合上，例如，采用3D打印技術預制復雜防火構件（如異形防火隔斷），通過BIM模型與打印機聯動，確保幾何精度與耐火性能；在防火涂料施工中引入無人機噴涂系統，利用激光掃描地形后自動生成噴涂路徑，解決高層建筑人工噴涂效率低、覆蓋不均的問題。

3 案例分析

為驗證建筑防火施工關鍵技術與施工過程優化策略的實際應用效果，研究選取了某高層商業綜合體項目作為分析對象。該項目總建筑面積約12萬m2，建筑高度達180m，采用鋼結構與混凝土混合框架體系，防火設計等級為一級。研究團隊通過整合防火材料優化、工藝改進及智能防火系統，對項目的防火性能進行了系統性評估。

在防火材料應用方面，項目采用了新型水性防火涂料，其VOC含量低于40g/L，耐火極限達到2.5h，并通過納米阻燃技術提升了涂層的耐候性。防火分區采用輕質高強度硅酸鈣板，密度為1.1g/cm3，抗壓強度達18MPa，有效降低了建筑荷載。防火密封材料選用高膨脹倍率石墨基產品，在管道穿墻部位施工后，經測試其密封性能完全滿足耐火極限要求。

施工過程中，項目引入了模塊化防火墻體與機器人噴涂技術。通過BIM模型精準控制預制單元的拼裝，顯著提升了現場施工效率，降低了材料損耗率。機器人噴涂的防火涂料厚度均勻性CV值控制在6%以內，遠優于人工噴涂標準。此外，電纜穿墻部位采用注漿式密封系統，解決了傳統封堵易出現空鼓的問題。同時，團隊基于數字孿生技術構建了智能防火系統，對施工過程進行實時監測，通過部署的180個溫度與煙霧傳感器，實現了對火情的毫秒級響應。優化后的防火技術與施工過程能夠提升建筑的整體防火性能，同時兼顧效率與成本效益，為類似項目提供了可借鑒的實踐經驗。

4 結束語

本研究通過系統分析建筑防火施工中的關鍵技術與優化策略，驗證了防火材料科學選型、結構耐火設計優化及消防設施協同安裝的有效性。研究結果為建筑防火施工提供了可復制的技術路徑與管理經驗，推動行業向標準化、智能化方向發展。未來，應進一步推廣數字化與智能化技術在防火施工中的應用，以實現更高效、更安全的建筑防火體系。

參考文獻

[1]劉春蘭.建筑防火施工監理關鍵技術與實施策略研究[J].消防界（電子版），2024，10（21）：70-72.

[2]桂賢鵬.鋼結構建筑防火保護關鍵問題及對策研究[J].消防界（電子版），2024，10（15）：85-86.

[3]蘇千勁，李俊昇.建筑消防工程施工過程中的質量監督檢查重點[J].工程質量，2024，42（4）：14-17.

[4]許楠，史玉良，趙寶龍.建筑防火監督及消防設施的配置措施[J].中國設備工程，2023（5）：261-263.

[5]于永進.消防工程施工環節中防火材料的應用研究[J].工程技術研究，2023，8（17）：111-113.